JP2009527780A - Scratch-resistant, low-reflective surface with anti-fogging properties - Google Patents

Scratch-resistant, low-reflective surface with anti-fogging properties Download PDF

Info

Publication number
JP2009527780A
JP2009527780A JP2008555660A JP2008555660A JP2009527780A JP 2009527780 A JP2009527780 A JP 2009527780A JP 2008555660 A JP2008555660 A JP 2008555660A JP 2008555660 A JP2008555660 A JP 2008555660A JP 2009527780 A JP2009527780 A JP 2009527780A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
water
hard
coating
optical element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2008555660A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ゲルト‐ペーター、シェルク
セシール、シュトルツ
ベーベル、ゲッツ
ケビン、フュクセル
ノルベルト、カイザー
ウルリケ、シュルツ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Publication of JP2009527780A publication Critical patent/JP2009527780A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/12Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements by surface treatment, e.g. by irradiation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14Protective coatings, e.g. hard coatings
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/18Coatings for keeping optical surfaces clean, e.g. hydrophobic or photo-catalytic films
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0006Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means to keep optical surfaces clean, e.g. by preventing or removing dirt, stains, contamination, condensation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02CSPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C11/00Non-optical adjuncts; Attachment thereof
    • G02C11/08Anti-misting means, e.g. ventilating, heating; Wipers
    • G02B1/105
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24273Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including aperture
    • Y10T428/24322Composite web or sheet

Abstract

本発明は、優れた防曇効果あるいは結露防止効果を有するとともに、それに加えて優れた耐擦傷性および/または反射低減効果、および均一な疎水性および/または疎油性を呈する光学素子あるいは要素、およびその製造方法に関する。この要素は、ガラス基板と、吸水性の第1層と、(i)反射防止コーティング、ミラーコーティングあるいは硬質層、(ii)硬質層および反射防止コーティングの複合体あるいは組合せ、(iii)硬質層およびミラーコーティングの複合体および/または組合せより選択される第2層とを、この順番で備え、前記第2層および前記吸水性の第1層に非貫通孔が導入され、前記非貫通孔は、前記第2層から出現して前記第2層を完全に貫通するとともに前記吸水性の第1層を少なくとも部分的に貫通している。  The present invention has an excellent anti-fogging effect or anti-condensation effect, and in addition, an optical element or element exhibiting excellent scratch resistance and / or reflection reducing effect, and uniform hydrophobicity and / or oleophobicity, and It relates to the manufacturing method. The element comprises a glass substrate, a water-absorbing first layer, (i) an anti-reflective coating, a mirror coating or hard layer, (ii) a composite or combination of hard and anti-reflective coatings, (iii) a hard layer and A second layer selected from a composite and / or combination of mirror coatings in this order, wherein non-through holes are introduced into the second layer and the water-absorbing first layer, It emerges from the second layer and completely penetrates the second layer and at least partially penetrates the water-absorbing first layer.

Description

本発明は、優れた防曇効果あるいは結露防止効果を有するとともに、それに加えて優れた耐擦傷性および/または反射低減効果、および均一な疎水性および/または疎油性を呈する光学素子あるいは要素、およびその製造方法に関する。   The present invention has an excellent anti-fogging effect or anti-condensation effect, and in addition, an optical element or element exhibiting excellent scratch resistance and / or reflection reducing effect, and uniform hydrophobicity and / or oleophobicity, and It relates to the manufacturing method.

曇らない表面を実現するための最新の方法として、吸水性あるいは親水性の層を付加するもの(日本特許公開2001−097744号公報、日本特許公開2003−206435号公報、欧州特許第0782015号、日本特許公開2001−074902号公報を参照)、または疎水性の上塗り塗装層を付加するもの(EP0927144B1を参照)がある。さらにまた、フォト触媒層により(米国特許第6,013,372号)、加熱により(米国特許第5,471,036号)、添加物の追加によるポリマー基板の改質により(国際特許公開WO01/58987A2号公報)、あるいはいかなる有機分をも含まないオキシド系により(米国特許公開2002/0192365A1号公報)、表面の曇りを防止する方法が存在する。加えて、反射防止および結露防止あるいは防曇効果を同時に達成するための努力がなされてきた(米国特許公開2004/0201895A1号公報、米国特許公開2003/0030909A1号公報、欧州特許公開1324078号公報、あるいは欧州特許公開0871046A1号公報を参照)。防曇効果を生じさせる最新の方法のほとんどに共通する特徴は、曇りを減少させる材料から製造された平坦な層の表面への付加、あるいは曇りを減少させる効果を呈する添加物の追加である。しかしながら、典型的な吸水性フィルムのごくわずかな耐擦傷性は、そのような表面の使用を限られたものにしている。   The latest method for realizing a non-fogging surface is to add a water-absorbing or hydrophilic layer (Japanese Patent Publication No. 2001-097744, Japanese Patent Publication No. 2003-206435, European Patent No. 0782015, Japan Japanese Patent Publication No. 2001-074902) or a hydrophobic topcoat layer (see EP0927144B1). Furthermore, by photocatalyst layer (US Pat. No. 6,013,372), by heating (US Pat. No. 5,471,036), by modification of polymer substrate by addition of additives (International Patent Publication WO01 / 58987A2) or an oxide system that does not contain any organic component (US Patent Publication No. 2002 / 0192365A1), there is a method for preventing surface fogging. In addition, efforts have been made to simultaneously achieve anti-reflection and anti-condensation or anti-fogging effects (US 2004/0201895 A1, US 2003/0030909 A1, EP 1324078, or (See European Patent Publication 0871046A1). A feature common to most modern methods of producing anti-fogging effects is the addition to the surface of a flat layer made from a material that reduces haze, or the addition of additives that have the effect of reducing haze. However, the negligible scratch resistance of typical water-absorbing films limits the use of such surfaces.

本発明が課題とする技術的な問題は、防曇効果を有するとともに、優れた耐擦傷性および/または反射防止効果を有し、可能ならば均一な疎水性および/または疎油性をも有する、光学素子あるいは要素、特に眼鏡レンズを提供することにある。   The technical problem to be solved by the present invention is to have an antifogging effect, an excellent scratch resistance and / or antireflection effect, and if possible, uniform hydrophobicity and / or oleophobicity. The object is to provide an optical element or element, in particular a spectacle lens.

この課題は、請求の範囲に特徴付けられている実施形態を提供することによって解決される。   This problem is solved by providing the embodiments characterized in the claims.

より詳しくは、本発明が提供する光学素子および/または要素は、ガラス基板と、吸水性の第1層と、(i)反射防止コーティング、ミラーコーティングあるいは硬質層、(ii)硬質層および反射防止コーティングの複合体あるいは組合せ、(iii)硬質層およびミラーコーティングの複合体および/または組合せ、のいずれかより選択される第2層あるいは外側層とを、この順序で備える。この場合、非貫通孔は、第2層および吸水性の第1層に形成される。非貫通孔は、第2層から出現してこの第2層を完全に貫通し、かつ吸水性の第1層を少なくとも部分的に貫通する。   More specifically, the optical element and / or element provided by the present invention includes a glass substrate, a water-absorbing first layer, (i) an antireflection coating, a mirror coating or a hard layer, and (ii) a hard layer and an antireflection. A coating or combination of coatings, (iii) a second layer or outer layer selected from any of the hard layer and mirror coating composites and / or combinations in this order. In this case, the non-through hole is formed in the second layer and the water-absorbing first layer. The non-through hole emerges from the second layer and completely penetrates the second layer and at least partially penetrates the water-absorbing first layer.

本発明の一実施形態は、反射防止コーティングあるいはミラーコーティングから成る第2層を選択する。   One embodiment of the present invention selects a second layer comprising an anti-reflective coating or a mirror coating.

さらにまた、例えば吸水性の内側層と硬質な外側層との間に遷移性および/または改良された適合性を生じさせるために、様々な材料の層を第1層と第2層との間に介装することができる。すなわち、いわゆる補償層を設けることができる。そのような層に適した材料は、例えば合成プラスチック材料および/または酸化物である。   Furthermore, layers of various materials are interposed between the first layer and the second layer, for example to produce a transitional and / or improved compatibility between the water-absorbing inner layer and the hard outer layer. Can be installed. That is, a so-called compensation layer can be provided. Suitable materials for such layers are, for example, synthetic plastic materials and / or oxides.

本発明の特に好ましい実施形態によると、光学素子および/または要素は眼鏡レンズである。   According to a particularly preferred embodiment of the invention, the optical element and / or element is a spectacle lens.

袋状の凹部、ボアホール、非貫通孔あるいは溝は、(i)反射防止コーティング、ミラーコーティングあるいは硬質層(すなわち表面を硬化させるカバー層)、(ii)硬質層および反射防止コーティングの複合体あるいは組合せ、(iii)硬質層およびミラーコーティングの複合体および/または組合せから選択される第2層と吸水層とに形成されるとともに、第2層から発生してこの第2層を完全に貫通し、かつ吸水性の第1層を少なくとも部分的に貫通するが、それらの形状および寸法に関しては原則としてはいかなる特別な制約をも受けない。これらの非貫通孔は、第2層あるいはこの第2層に付加されあるいは付加されない追加の層から出現するとともに、機械的な手段、熱的な効果、放射線、レーザーの効果によって導入されあるいは穿設されて、第2層を完全に貫通するとともに、吸水層を少なくとも部分的に貫通する。しかしながら、これらの非貫通孔は、吸水層をその厚み方向において完全には貫通せず、むしろ吸水層の内部で終端することが好ましい。好ましくは、非貫通孔は、吸水層をその厚み方向において完全には貫通せず、むしろ吸水層の厚みに対し5〜80%、特に好ましくは5〜40%にわたる深さにおいて吸水層の内部で終端する。   Bag-like recesses, boreholes, non-through holes or grooves are: (i) anti-reflective coating, mirror coating or hard layer (ie cover layer that hardens the surface), (ii) composite or combination of hard layer and anti-reflective coating (Iii) formed in a second layer and a water absorbing layer selected from a composite and / or combination of a hard layer and a mirror coating, and originating from the second layer and completely penetrating through the second layer; And at least partially penetrates the water-absorbing first layer, but in principle is not subject to any special restrictions with regard to their shape and dimensions. These non-through holes emerge from the second layer or additional layers that are added or not added to the second layer, and are introduced or drilled by mechanical means, thermal effects, radiation, laser effects And completely penetrates the second layer and at least partially penetrates the water absorption layer. However, it is preferable that these non-through holes do not completely penetrate the water absorption layer in the thickness direction, but rather terminate inside the water absorption layer. Preferably, the non-through-hole does not completely penetrate the water-absorbing layer in the thickness direction, but rather inside the water-absorbing layer at a depth ranging from 5 to 80%, particularly preferably from 5 to 40% with respect to the thickness of the water-absorbing layer. Terminate.

第2層として、反射防止コーティングは、単一層あるいは多層構造とすることができる。そのような反射防止コーティングは、単一層あるいは複数の層として作られるが、当業者にとっては公知である。また、当業者は、反射防止コーティングおよび/または個々の反射防止コーティングの材料および厚みを、適切な方法で選択することができる。好ましくは、3層、4層、5層あるいは6層から作られる反射防止コーティングが選択される。2層あるいはより多くの層から作られる反射防止コーティングの場合には、高い屈折率の反射防止コーティングが低い屈折率の反射防止コーティングに隣接する層の並びを選択するのが通例である。言い換えると、この種の多層構造においては、低い屈折率の反射防止コーティングと高い屈折率の反射防止コーティングとが交互に並ぶことが好ましい。加えて、いかなる光学的な機能も有しないが耐久性、接着性、環境に対する安定性、その他のために有益な追加の層、例えば(概ね5nm〜5μmの範囲の厚みを有する)接着層を設けることができる。例えば、前述した反射防止コーティングを1つ若しくは複数のミラー層および選択的な反射防止コーティングを有したミラーコーティングに置き換え、あるいは反射防止コーティングおよびミラーコーティングの両方を設けることができる。   As the second layer, the antireflective coating can be a single layer or a multilayer structure. Such antireflective coatings are made as a single layer or multiple layers, but are known to those skilled in the art. One skilled in the art can also select the material and thickness of the antireflective coating and / or individual antireflective coatings in a suitable manner. Preferably, an antireflective coating made from three, four, five or six layers is selected. In the case of antireflective coatings made from two or more layers, it is customary for the high index antireflective coating to select the layer sequence adjacent to the low index antireflective coating. In other words, in this type of multilayer structure, it is preferable that the antireflective coating having a low refractive index and the antireflective coating having a high refractive index are alternately arranged. In addition, there is an additional layer that does not have any optical function but is beneficial for durability, adhesion, environmental stability, etc., eg an adhesive layer (having a thickness generally in the range of 5 nm to 5 μm). be able to. For example, the antireflective coating described above can be replaced with a mirror coating having one or more mirror layers and an optional antireflective coating, or both an antireflective coating and a mirror coating can be provided.

反射防止コーティングおよび/またはミラーコーティングに適した材料の実施例には、金属、シリコンあるいはホウ素、酸化物、フッ化物、ケイ化物、ホウ化物、炭化物、窒化物のような非金属、金属および前述した非金属の硫化物が含まれる。これらの物質は、個々にあるいはこれらの材料の二つ以上の混合物として用いることができる。   Examples of materials suitable for anti-reflective coatings and / or mirror coatings include metals, silicon or boron, oxides, fluorides, silicides, borides, carbides, nitrides, metals and metals mentioned above Non-metallic sulfides are included. These substances can be used individually or as a mixture of two or more of these materials.

好ましい金属酸化物および/または非金属酸化物には、酸化クロム(Cr23)、酸化イットリウム(Y23)、酸化イッテルビウム(Yb23)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化タンタル(Ta25)、酸化セリウム(CeO2)および酸化ハフニウム(HfO2)と同様に、一酸化ケイ素(SiO)、二酸化ケイ素(SiO2)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化アルミニウム(Al23)、一酸化チタン(TiO)、二酸化チタン(Ti23)、三酸化二チタン(Ti23)、四酸化三チタン(Ti34)、酸化クロム(CrOx;x=1〜3)が含まれる。 Preferred metal oxides and / or non-metal oxides include chromium oxide (Cr 2 O 3 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), ytterbium oxide (Yb 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), tantalum oxide ( Similar to Ta 2 O 5 ), cerium oxide (CeO 2 ) and hafnium oxide (HfO 2 ), silicon monoxide (SiO), silicon dioxide (SiO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O) 3 ), titanium monoxide (TiO), titanium dioxide (Ti 2 O 3 ), dititanium trioxide (Ti 2 O 3 ), trititanium tetroxide (Ti 3 O 4 ), chromium oxide (CrO x ; x = 1) ~ 3) are included.

好ましいフッ化物には、フッ化マグネシウム(MgF2)、フッ化アルミニウム(ALF3)、フッ化バリウム(BaF2)、フッ化カルシウム(CaF2)、クリオライト(氷晶石)(Na3AlF6)およびチオライト(Na5Al314)が含まれる。好ましい金属には、例えばクロム(Cr)、タングステン(W)、タンタル(Ta)および銀(Ag)が含まれる。 Preferred fluorides include magnesium fluoride (MgF 2 ), aluminum fluoride (ALF 3 ), barium fluoride (BaF 2 ), calcium fluoride (CaF 2 ), cryolite (cryolite) (Na 3 AlF 6 ). ) And thiolite (Na 5 Al 3 F 14 ). Preferred metals include, for example, chromium (Cr), tungsten (W), tantalum (Ta), and silver (Ag).

(光学素子および/または要素の表面から出発して見たときに)最後のあるいは最も外側の反射防止コーティング、すなわち後述するように選択的に提供される疎水性および/または疎油性の層と接触できる反射防止コーティングの材料として、二酸化ケイ素(SiO2)を用いることが特に好ましい。 In contact with the last or outermost anti-reflective coating (when viewed starting from the surface of the optical element and / or element), ie a hydrophobic and / or oleophobic layer optionally provided as described below It is particularly preferred to use silicon dioxide (SiO 2 ) as a material for the antireflection coating that can be produced.

上述した反射防止コーティングおよび/またはミラーコーティングは、従来の方法によって付加することができる。この場合、蒸着、スパッタリング、化学蒸着(CVD)、あるいはプラズマ強化CVD法によって個々の反射防止コーティングを付加することが好ましい。   The antireflective coating and / or mirror coating described above can be applied by conventional methods. In this case, it is preferable to add individual antireflection coatings by vapor deposition, sputtering, chemical vapor deposition (CVD) or plasma enhanced CVD.

反射防止コーティングは、例えばプラズマイオン補助蒸着により、高い耐摩耗性を有するとともに好ましくは20%未満の空隙率を有する圧縮層が形成されるように付着させおよび/または付加することが特に好ましい。   It is particularly preferred that the antireflective coating is applied and / or added so as to form a compressed layer having high wear resistance and preferably having a porosity of less than 20%, for example by plasma ion assisted deposition.

一つの層あるいは複数の層から作られる反射防止コーティングの層の厚さは、原則としてはいかなる制約をも受けない。しかしながら、それは2,000nm以下、好ましくは1,500nm以下、特に好ましくは300nm以下に設定される。しかしながら、反射防止コーティングの最小の層の厚みは、好ましくは約100nm以上である。反射防止コーティングあるいはミラーコーティングが多層構造の場合、個々の層(すなわち反射防止コーティング)の厚みは、上述したように適切な方法で設定される。   The thickness of the antireflective coating made from one or more layers is in principle not subject to any restrictions. However, it is set to 2,000 nm or less, preferably 1,500 nm or less, particularly preferably 300 nm or less. However, the minimum layer thickness of the antireflective coating is preferably about 100 nm or more. When the antireflection coating or the mirror coating has a multilayer structure, the thickness of each layer (that is, the antireflection coating) is set by an appropriate method as described above.

例えば、そのような反射防止コーティングは、λが550nmの波長を有する光線を表す場合に、例えばλ/8波長の二酸化チタン(TiO2)、λ/8波長の二酸化ケイ素(SiO2)、λ/2波長の二酸化チタン(TiO2)、およびλ/4波長の二酸化ケイ素(SiO2)といった、二酸化チタン(TiO2)および/または二酸化ケイ素(SiO2)の高い屈折率および/または低い屈折率の層を交互に並べて製造することができる。多層構造のこの種の反射防止コーティングは、例えば周知の物理的蒸着法(PVD)によって製造することができる。 For example, such anti-reflective coatings can be used when λ represents light having a wavelength of 550 nm, for example, λ / 8 wavelength titanium dioxide (TiO 2 ), λ / 8 wavelength silicon dioxide (SiO 2 ), λ / High and / or low refractive index of titanium dioxide (TiO 2 ) and / or silicon dioxide (SiO 2 ), such as two wavelength titanium dioxide (TiO 2 ) and λ / 4 wavelength silicon dioxide (SiO 2 ) The layers can be produced in alternating order. This type of anti-reflective coating with a multilayer structure can be produced, for example, by the well-known physical vapor deposition (PVD) method.

吸水層は、ガラス表面が曇ることを防止するために、反射防止コーティングあるいはミラーコーティングにあるいは表面を硬化させるカバー層に設けられる非貫通孔あるいは溝によって、空気中から水分を吸収するのに適した層である。したがって、吸水層は主として、無機あるいは有機の親水性の材料から作られる。   The water-absorbing layer is suitable for absorbing moisture from the air by anti-reflective coating or mirror coating or non-through holes or grooves provided in the cover layer that hardens the surface to prevent the glass surface from fogging Is a layer. Therefore, the water absorption layer is mainly made of an inorganic or organic hydrophilic material.

吸水層は、好ましくは吸水性のポリマー層、例えばいわゆる曇り止めフィルムとすることができる。吸水性のポリマー層に適した材料には、澱粉ポリマーや澱粉アクリロニトリルグラフト重合体の加水分解物のようなポリマー、セルロースアクリロニトリルグラフト重合体のようなセルロースポリマー、ポリビニールアルコールポリマーや架橋されたポリビニールアルコールのような合成ポリマー、架橋されたポリアクリル酸ナトリウムのようなアクリルポリマー、架橋されたポリエチレングリコールジアクリレートのようなポリエーテルポリマーが含まれるが、ポリアクリレートおよびポリビニールアルコールが好ましい。ポリアクリレートの実施例は、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、カリウムポリアクリレート、ポリアクリル酸ナトリウム他のようなポリアクリルアミドおよび塩類である。吸水層に適した材料は、例えば欧州特許公開0871046A1号公報に記載されているポリマーである。   The water-absorbing layer can preferably be a water-absorbing polymer layer, for example a so-called anti-fogging film. Suitable materials for the water-absorbing polymer layer include polymers such as starch polymer and hydrolyzate of starch acrylonitrile graft polymer, cellulose polymer such as cellulose acrylonitrile graft polymer, polyvinyl alcohol polymer and crosslinked polyvinyl Synthetic polymers such as alcohols, acrylic polymers such as cross-linked sodium polyacrylate, polyether polymers such as cross-linked polyethylene glycol diacrylate are included, but polyacrylates and polyvinyl alcohols are preferred. Examples of polyacrylates are polyacrylamides and salts such as polyacrylic acid, polymethacrylic acid, potassium polyacrylate, sodium polyacrylate and others. Suitable materials for the water-absorbing layer are, for example, the polymers described in EP 0871046A1.

吸水層の厚さは、原則としていかなる特別な制約をも受けない。しかしながら、それは、好ましくは0.5〜12μm、特に好ましくは5〜10μmの範囲の厚みに設定される。   The thickness of the water-absorbing layer is not subject to any special restrictions in principle. However, it is preferably set to a thickness in the range of 0.5 to 12 μm, particularly preferably 5 to 10 μm.

第2層および吸水層に導入される非貫通孔あるいは溝は、いかなる重要な制約をも受けない。しかしながら、それらは、好ましくは0.1μm〜10μmの範囲、特に好ましいくは0.1〜5μmの範囲の直径を有する。この場合、非貫通孔は本質的に、例えば円形あるいは楕円形に設計することができる。導入される非貫通孔の深さあるいは長さは、第2層および吸水層の選択された厚みの関数として変化する。通常、非貫通孔は、光学素子あるいは要素の表面を注目しても肉眼には見えない。   The non-through holes or grooves introduced into the second layer and the water absorbing layer are not subject to any significant restrictions. However, they preferably have a diameter in the range from 0.1 μm to 10 μm, particularly preferably in the range from 0.1 to 5 μm. In this case, the non-through holes can be designed essentially in a circular or elliptical shape, for example. The depth or length of the introduced non-through holes varies as a function of the selected thickness of the second layer and the water absorbing layer. Usually, the non-through hole is not visible to the naked eye even when attention is paid to the surface of the optical element or element.

非貫通孔の中心から非貫通孔の中心、すなわち2つの隣接しおよび/または近接している非貫通孔の間隔(ピッチ)は、第2層の表面に応じて、好ましくは20μm〜1mm、特に好ましくは30μm〜0.5mmの範囲である。非貫通孔は、第2層の表面の好ましくは30%未満、特に好ましくは10%未満を占める。言い換えると、非貫通孔あるいは溝の密度および/または被覆率は、通常は1平方センチメートルにつき100〜250,000の範囲、特に好ましくは1平方センチメートルにつき400〜100,000の範囲である。   Depending on the surface of the second layer, the distance (pitch) between the center of the non-through hole and the center of the non-through hole, i.e. two adjacent and / or adjacent non-through holes, is preferably 20 μm to 1 mm, in particular Preferably it is the range of 30 micrometers-0.5 mm. The non-through holes preferably occupy less than 30%, particularly preferably less than 10% of the surface of the second layer. In other words, the density and / or coverage of the non-through holes or grooves is usually in the range of 100 to 250,000 per square centimeter, particularly preferably in the range of 400 to 100,000 per square centimeter.

これらの非貫通孔を第2層および吸水層の少なくとも一部に導入する方法は、いかなる特別な制約をも受けない。しかしながら、光学素子あるいは要素の表面に対して本質的に垂直となるように、非貫通孔を導入しおよび/または設けることが好ましい。   The method of introducing these non-through holes into at least a part of the second layer and the water absorbing layer is not subject to any special restrictions. However, it is preferred to introduce and / or provide non-through holes so that they are essentially perpendicular to the surface of the optical element or element.

好ましくは眼鏡レンズである本発明の光学素子および/または要素のためのガラス基板は、合成樹脂材料あるいは無機材料から製造することができる。例えばポリチオウレタン、PMMA、ポリカーボネート、ポリアクリレート、あるいはポリジエチレングリコールビスアリルカーボネート(CR39(登録商標))から製造された処理あるいは未処理の合成樹脂ガラス、または処理あるいは未処理の無機ガラスを、ガラス基板として用いることができる。   The glass element for the optical element and / or element of the invention, preferably a spectacle lens, can be manufactured from a synthetic resin material or an inorganic material. For example, a treated or untreated synthetic resin glass manufactured from polythiourethane, PMMA, polycarbonate, polyacrylate, or polydiethylene glycol bisallyl carbonate (CR39 (registered trademark)), or treated or untreated inorganic glass is used as a glass substrate. Can be used as

本発明の一実施形態においては、前述した非貫通孔が貫通しない硬質層を、ガラス基板と吸水層との間に設けることができる。すなわち、非貫通孔は硬質層に触れないままである。本発明の他の実施形態において、硬質層は、吸水層と反射防止コーティングあるいはミラーコーティングとの間に設けることができる。本発明の光学素子あるいは要素の層構造の好ましい配置は、ガラス基板/硬質層/吸水層/反射防止コーティング、および/またはガラス基板/吸水層/硬質層/反射防止コーティング、および/またはガラス基板/硬質層/吸水層/硬質層/反射防止コーティングである。   In one embodiment of the present invention, the hard layer through which the non-through holes described above do not penetrate can be provided between the glass substrate and the water absorption layer. That is, the non-through hole remains without touching the hard layer. In other embodiments of the present invention, the hard layer can be provided between the water absorbing layer and the anti-reflective coating or mirror coating. Preferred arrangements of the layer structure of the optical element or element of the present invention include: glass substrate / hard layer / water absorbing layer / antireflection coating, and / or glass substrate / water absorbing layer / hard layer / antireflection coating, and / or glass substrate / Hard layer / water absorption layer / hard layer / antireflection coating.

硬質層は、上述したように、吸水性の第1層の上に直接的に配設される第2層として設けることができるが、いかなる特別な制約をも受けない。硬質層は、単一層あるいは多層構造とすることができる。この硬質層を製造するために、様々な材料および方法を用いることができる。当業者は、硬質層のための適切な材料および硬質層の厚さを適切な方法で選択することができる。通常、硬質層は、プラズマ強化蒸着技術あるいはCVD法によって、硬質フィルム、あるいは特に石英をベースとした無機材料の形態で付加される。硬質層は、通常、ディップ法、スプレー法、あるいはスピンコーティング法のような従来の方法によって付加される。しかしながら、アクリルポリマー、ウレタンポリマー、メラミンポリマー、シリコン樹脂、あるいは特に石英ベースの無機材料の硬質層を用いることが好ましい。特に好ましい実施形態においては、例えばシロキサンを出発原料とするシリコン樹脂が、光学素子および/または要素の表面上の硬質層として付加される。この場合、硬質層は、吸水性ポリマー層の上に完全にあるいはある領域に配置される。   As described above, the hard layer can be provided as a second layer disposed directly on the water-absorbing first layer, but is not subject to any special restrictions. The hard layer can be a single layer or a multilayer structure. Various materials and methods can be used to produce this hard layer. One skilled in the art can select the appropriate material for the hard layer and the thickness of the hard layer in a suitable manner. Usually, the hard layer is applied in the form of a hard film or, in particular, an inorganic material based on quartz, by plasma enhanced vapor deposition techniques or CVD methods. The hard layer is usually applied by conventional methods such as dipping, spraying or spin coating. However, it is preferred to use a hard layer of acrylic polymer, urethane polymer, melamine polymer, silicone resin, or especially a quartz-based inorganic material. In a particularly preferred embodiment, for example a silicone resin starting from siloxane is added as a hard layer on the surface of the optical element and / or element. In this case, the hard layer is disposed completely or in an area on the water-absorbing polymer layer.

適切なシリコン樹脂は、以下の成分の1つもしくは複数を含む組成を有する。(1)グリシドキシプロピルトリメトキシシランのような、官能基を有しあるいは有しない有機シロキサン化合物、(2)有機エポキシド、アミン、有機酸、有機無水物、イミン、アミド、ケタミン、アクリル化合物およびイソシアネートのような、機能性オルガノシラン官能基のための共反応体(co-reactant)、(3)好ましくは約1〜約100nm、特に好ましくは約5nm〜約40nmの範囲の平均粒径を呈する、コロイド状の二酸化ケイ素、ブラインおよび/または金属および非金属酸化物のブライン、(4)ジブチルスズジラウレート、ナフテン酸亜鉛、アルミニウムアセチルアセトネート、ジルコニウムオクタン酸エステル、2−エチルヘキソエート鉛、アルミニウムアルコキシドおよびアルミニウムアルコキシド有機シリコン誘導体、アセチルアセトナトチタンのようなシラノール縮合のための触媒、(5)エポキシ触媒およびフリーラジカルタイプの触媒のような、共反応体(co-reactant)のための触媒、(6)水、アルコール類、およびケトンのような溶剤、(7)フッ化界面活性剤のような界面活性剤、あるいはポリジメチルシロキサンタイプの界面活性剤、(8)充填剤のような他の添加物。そのような材料は、例えば欧州特許公報EP0871907B1号に記載されている([0023]〜[0026]段落を参照)。   A suitable silicone resin has a composition that includes one or more of the following components. (1) organic siloxane compounds with or without functional groups, such as glycidoxypropyltrimethoxysilane, (2) organic epoxides, amines, organic acids, organic anhydrides, imines, amides, ketamines, acrylic compounds and Co-reactants for functional organosilane functional groups, such as isocyanates, (3) preferably exhibit an average particle size ranging from about 1 to about 100 nm, particularly preferably from about 5 nm to about 40 nm. , Colloidal silicon dioxide, brine and / or brine of metal and non-metal oxides, (4) dibutyltin dilaurate, zinc naphthenate, aluminum acetylacetonate, zirconium octoate, 2-ethylhexoate lead, aluminum alkoxide And aluminum alkoxide organosilicon , Catalyst for silanol condensation such as acetylacetonato titanium, (5) catalyst for co-reactant, such as epoxy catalyst and free radical type catalyst, (6) water, alcohol And solvents such as ketones, (7) surfactants such as fluorinated surfactants, or polydimethylsiloxane type surfactants, and (8) other additives such as fillers. Such materials are described, for example, in European Patent Publication EP 0 817 907 B1 (see paragraphs [0023] to [0026]).

硬質層の厚さは、原則としていかなる特別な制約も受けない。しかしながら、それは、好ましくは20μm以下、より好ましくは1〜15μm、特に好ましくは1〜5μmの厚さに設定される。   The thickness of the hard layer is in principle not subject to any special restrictions. However, it is preferably set to a thickness of 20 μm or less, more preferably 1 to 15 μm, particularly preferably 1 to 5 μm.

さらにまた、(i)反射防止コーティング、ミラーコーティングあるいは硬質層、(ii)硬質層および反射防止コーティングの複合体あるいは組合せ、(iii)硬質層およびミラーコーティングの複合体および/または組合せより選択される第2層に、疎水性および/または疎油性の層を付加することができる。この場合、本発明によると、均一な疎水性および/または疎油性の層には、先に定義した非貫通孔が穿設される。適切な疎水性および/または疎油性の層は、当業者に公知であり、シランベースの材料のように、疎水性および/または疎油性の特性を有するとともに十分に良好な接着性を有した層である限り、原則としていかなる特別な制約も受けない。   Furthermore, it is selected from (i) an anti-reflective coating, mirror coating or hard layer, (ii) a composite or combination of hard layer and anti-reflective coating, and (iii) a composite and / or combination of hard layer and mirror coating. A hydrophobic and / or oleophobic layer can be added to the second layer. In this case, according to the present invention, the previously defined non-through holes are drilled in the uniform hydrophobic and / or oleophobic layer. Appropriate hydrophobic and / or oleophobic layers are known to those skilled in the art and, like silane based materials, have hydrophobic and / or oleophobic properties and sufficiently good adhesion As a rule, it is not subject to any special restrictions.

疎水性および/または疎油性の層は、好ましくは20以上の炭素原子を有する、少なくとも一つのフッ素を含む基を有したシランから成る。しかしながら、この層はまた、好ましくは少なくとも一つのフッ素を含有する基を含む、相当のシロキサンあるいはシラザンから製造することもできる。少なくとも一つのフッ素を含有する基を有したシランは、少なくとも一つの加水分解基を有したシランをベースとする。適切な加水分解基は、いかなる特別な制約も受けず、かつ当業者には公知である。ケイ素原子に結合している加水分解基の例は、塩素のようなハロゲン原子、−N(CH32あるいは−N(C252のような−Nアルキル基、アルコキシ基、あるいはイソシアネート基である。しかしながら、少なくとも一つの水酸基を有している、少なくとも一つのフッ素を含む基を有したシランを用いることもまた可能である。少なくとも一つのフッ素を含む基を有したシランは、好ましくは1つもしくは複数のポリフッ化基あるいは1つもしくは複数のパーフルオロ基から構成されるが、1つもしくは複数のポリフッ化あるいはパーフルオロ化アルキル基、1つもしくは複数のポリフッ化あるいはパーフルオロ化アルケニル基、および/または1つもしくは複数のポリフッ化あるいはパーフルオロ化ポリエーテルユニットを含む基が特に好ましい。好ましいポリエーテルユニットを含む基は、1つもしくは複数の−(CF2XOユニットから構成されるが、ここでx=1〜10であり、特にx=2〜3が好ましい。 The hydrophobic and / or oleophobic layer preferably comprises a silane having at least one fluorine-containing group having 20 or more carbon atoms. However, this layer can also be made from a corresponding siloxane or silazane, preferably containing at least one fluorine-containing group. The silane having at least one fluorine-containing group is based on a silane having at least one hydrolyzable group. Suitable hydrolyzable groups are not subject to any special restrictions and are known to those skilled in the art. Examples of hydrolyzable groups bonded to silicon atoms include halogen atoms such as chlorine, —N alkyl groups such as —N (CH 3 ) 2 or —N (C 2 H 5 ) 2 , alkoxy groups, or Isocyanate group. However, it is also possible to use silanes having at least one fluorine-containing group and having at least one hydroxyl group. Silanes having at least one fluorine-containing group are preferably composed of one or more polyfluorinated groups or one or more perfluoro groups, but one or more polyfluorinated or perfluorinated alkyls. Particularly preferred are groups comprising one or more polyfluorinated or perfluorinated alkenyl groups and / or one or more polyfluorinated or perfluorinated polyether units. Preferred groups containing polyether units are composed of one or more — (CF 2 ) X O units, where x = 1-10, and in particular x = 2-3.

本発明の好ましい実施形態によると、シランはフッ素を含む基および3つの加水分解基あるいは水酸基を有する。さらにまた、疎水性および/または疎油性の層は、ポリフッ化あるいはパーフルオロ化炭化水素化合物から作ることが好ましい。ポリフッ化あるいはパーフルオロ化炭化水素化合物は、いかなる重要な制約も受けない。しかしながら、ポリフッ化あるいはパーフルオロ化炭化水素化合物として、ポリテトラフルオロエチレンを用いることが好ましい。疎水性および/または疎油性の層は、好ましくは、少なくとも一つのフッ素またはポリフッ化あるいはパーフルオロ化炭化水素化合物を含む基を有したシランから専ら作られる。しかしながら、1つもしくは複数のこれらのシランおよび/または1つもしくは複数のポリフッ化あるいはパーフルオロ化炭化水素化合物の混合物を用いることも可能である。疎水性および/または疎油性の層は、従来の方法によって付加することができる。この場合、蒸着、化学蒸着(CVD)法、あるいはディップ法によってこの層を付加することが好ましい。   According to a preferred embodiment of the present invention, the silane has a fluorine-containing group and three hydrolyzable groups or hydroxyl groups. Furthermore, the hydrophobic and / or oleophobic layer is preferably made from a polyfluorinated or perfluorinated hydrocarbon compound. Polyfluorinated or perfluorinated hydrocarbon compounds are not subject to any significant restrictions. However, it is preferable to use polytetrafluoroethylene as the polyfluorinated or perfluorinated hydrocarbon compound. The hydrophobic and / or oleophobic layer is preferably made exclusively from silanes having groups comprising at least one fluorine or polyfluorinated or perfluorinated hydrocarbon compound. However, it is also possible to use a mixture of one or more of these silanes and / or one or more polyfluorinated or perfluorinated hydrocarbon compounds. Hydrophobic and / or oleophobic layers can be applied by conventional methods. In this case, it is preferable to add this layer by vapor deposition, chemical vapor deposition (CVD), or dipping.

疎水性および/または疎油性の層の厚さは、原則としていかなる特別な制約も受けない。しかしながら、それは50nm以下、好ましくは20nm以下に設定される。   The thickness of the hydrophobic and / or oleophobic layer is in principle not subject to any special restrictions. However, it is set to 50 nm or less, preferably 20 nm or less.

本発明の光学素子および/または要素において、個々の層を作るために用いる材料の硬度は、通常は、以下の順序で増加するように選択される。
吸水層のための材料 < シリコン被層 < 真空法で作られるカバー層
In the optical element and / or element of the present invention, the hardness of the material used to make the individual layers is usually selected to increase in the following order.
Material for water absorption layer <Silicon coating layer <Cover layer made by vacuum method

図1が表している本発明の眼鏡レンズの一実施形態は、ガラス基板(1)、(選択的な層としての)硬質層(2)、吸水層(3)、および反射防止コーティング(4)を有している。反射防止コーティング(4)および吸水層(3)が有している非貫通孔(5)は、反射防止コーティング(4)から出現して図1に示されている矢印の方向に形成され、反射防止コーティング(4)を完全に貫通し、吸水層(3)を少なくとも部分的に貫通して吸水層(3)の内側で終端する。   One embodiment of the spectacle lens of the invention represented by FIG. 1 comprises a glass substrate (1), a hard layer (2) as a selective layer, a water absorbing layer (3), and an antireflection coating (4). have. The non-through holes (5) of the antireflection coating (4) and the water absorption layer (3) are formed in the direction of the arrow shown in FIG. It penetrates completely through the protective coating (4) and at least partially penetrates the water-absorbing layer (3) and terminates inside the water-absorbing layer (3).

図2が表している本発明の眼鏡レンズの他の実施形態は、ガラス製基板(1)、(選択的な層としての)硬質層(2)、吸水層(3)、追加の硬質層(2a)および反射防止コーティング(4)を有している。反射防止コーティング(4)、追加の硬質層(2a)および吸水層(3)に設けられた非貫通孔(5)は、反射防止コーティング(4)から出現して図2に示されている矢印の方向に形成され、反射防止コーティング(4)および硬質層(2a)を完全に貫通し、吸水層(3)を少なくとも部分的に貫通してこの吸水層(3)内に終端している。   2 represents a glass substrate (1), a hard layer (2) (as an optional layer), a water absorbing layer (3), an additional hard layer ( 2a) and an antireflection coating (4). The non-through holes (5) provided in the antireflection coating (4), the additional hard layer (2a) and the water absorbing layer (3) emerge from the antireflection coating (4) and are shown in FIG. The antireflection coating (4) and the hard layer (2a) are completely penetrated, and the water absorption layer (3) is at least partially penetrated to terminate in the water absorption layer (3).

図3が表している本発明の眼鏡レンズの他の実施形態は、ガラス基板(1)、吸水層(3)を補償する層(2b)、および反射防止コーティングおよび1つ若しくは複数の固い酸化被層から作られた硬質カバー層(4)を有している。硬質カバー層(4)、補償層(2b)および吸水層(3)に設けられた非貫通孔あるいは溝(5)は、硬質カバー層(4)から出現して図3に示されている矢印の方向に形成され、硬質カバー層(4)および補償層(2b)を完全に貫通し、吸水層(3)を少なくとも部分的に貫通し、かつ吸水層(3)の内側に終端している。   Another embodiment of the spectacle lens of the invention represented by FIG. 3 comprises a glass substrate (1), a layer (2b) that compensates for a water absorbing layer (3), and an anti-reflective coating and one or more hard oxide coatings. It has a hard cover layer (4) made from layers. The non-through holes or grooves (5) provided in the hard cover layer (4), the compensation layer (2b) and the water absorption layer (3) emerge from the hard cover layer (4) and are shown in FIG. Is formed through the hard cover layer (4) and the compensation layer (2b), penetrates the water absorption layer (3) at least partially, and terminates inside the water absorption layer (3). .

図4は、格子状に互いに間隔を開けてほぼ20〜50μmの隙間で配置されるように設けられた点状の非貫通孔を有している、本発明の眼鏡レンズのサンプル表面の光学顕微鏡像を表している。   FIG. 4 shows an optical microscope for the sample surface of the spectacle lens of the present invention, which has dot-like non-through holes provided so as to be spaced apart from each other in a lattice shape and arranged with a gap of approximately 20 to 50 μm. Represents an image.

さらにまた、本発明は、光学素子および/または要素、好ましくは眼鏡レンズの製造を意図した方法を提供する。この方法は、以下の順序の各ステップを含む。(a)ガラス基板を提供するステップ、(b)吸水層を付加するステップ、(c)(i)反射防止コーティング、ミラーコーティングあるいは硬質層、(ii)硬質層および反射防止コーティングの複合体および/または組合せ、(iii)硬質層およびミラーコーティングの複合体および/または組合せ、のいずれかより選択される第2層を付加するステップ、(d)第2層を完全に貫通するとともに少なくとも部分的に吸水層を貫通するように、第2層から出現して第2層および吸水層に至る、非貫通孔あるいは溝を形成するステップ。   Furthermore, the present invention provides a method intended for the manufacture of optical elements and / or elements, preferably spectacle lenses. This method includes the following steps in the following order. (A) providing a glass substrate; (b) adding a water absorbing layer; (c) (i) an antireflective coating, mirror coating or hard layer; (ii) a composite of hard layer and antireflective coating; Or (iii) applying a second layer selected from any of the composite and / or combination of hard layer and mirror coating, (d) completely penetrating the second layer and at least partially Forming a non-through hole or groove that emerges from the second layer and reaches the second layer and the water absorbing layer so as to penetrate the water absorbing layer;

第2層および吸水層に非貫通孔を形成するこの方法は、いかなる特別な制約も受けない。しかしながら、レーザー照射、サンドブラスト処理、電子線リソグラフィ、イオンビームプロセス、超音波照射、あるいはウォータージェットによって、第2層から出現して第2層および少なくとも部分的に吸水層に至る非貫通孔を導入することが好ましい。例えば第2層は、領域毎にあるいは箇所毎に吸水層を露出させるために、前述した方法のうちの一つによって領域毎にあるいは箇所毎にその表面を穿孔しおよび/または孔を開けることができる。非貫通孔あるいは溝は、吸水効果を保証するために、吸水層の少なくともある場所に形成される。しかしながら、吸水層の全体に穿孔する必要はない。   This method of forming non-through holes in the second layer and the water absorbing layer is not subject to any special restrictions. However, non-through-holes that emerge from the second layer and reach the second layer and at least partially the water-absorbing layer are introduced by laser irradiation, sandblasting, electron beam lithography, ion beam process, ultrasonic irradiation, or water jet. It is preferable. For example, the surface of the second layer may be perforated and / or perforated for each region or location by one of the methods described above to expose the water absorbing layer for each region or location. it can. The non-through hole or the groove is formed at least at a place of the water absorption layer in order to guarantee the water absorption effect. However, it is not necessary to perforate the entire water absorbing layer.

好ましくは、非貫通孔は、本質的に光学素子および/または要素の表面に対して垂直となるように形成されおよび/または設けられる。しかしながら、最も外側の層の上に配置される、例えば反射防止コーティング、ミラーコーティング、あるいは選択的な疎水性および/または疎油性の層といった最も外側の層から出発する、ガラス表面に対して直角な線からそれる角度でそのような非貫通孔を形成することも可能である。   Preferably, the non-through holes are formed and / or provided to be essentially perpendicular to the optical element and / or the surface of the element. However, perpendicular to the glass surface, starting from the outermost layer, for example an anti-reflective coating, a mirror coating or a selective hydrophobic and / or oleophobic layer, which is arranged on the outermost layer It is also possible to form such non-through holes at an angle away from the line.

以下の実施例は、本発明をこれらの実施例に限定することなしに、本発明を詳細に説明するために提示される。   The following examples are presented to illustrate the present invention in detail without limiting the invention to these examples.

実施例1
プラスチックレンズは、ディップ法によって硬化シリコンフィルムが被覆され、次いで防曇性を有した5μmの厚い吸水性のポリマー層が被覆される(例えばAF-100TM、Sci Cron Technologies、あるいはCrystal Coat AF 1140、SDC Technology Inc.)。反射防止コーティングは、プラズマイオン蒸着法を用いてこの表面上に配設される。この反射防止コーティングは、例えば、SiO2/TiO2の4つの層から構成され、その全体的な厚みは250μmである。イオンを介した圧縮によって層を高密度化する製造条件により、この層は高い耐摩耗性を有するとともにその空隙率は概ね20%未満となる。フェムト秒レーザー(波長:800nm、パルス幅:120fs)により、直径が2μm以下の非貫通孔が20μm〜200μmの範囲の間隔でこの表面に導入される(図1および図2を参照)。この場合、これらの非貫通孔は目には見えないが、吸水層(曇り止め層)の内側で数ミクロンの深さで終端する(図1を参照)。このようにして作られるこの表面の本来の表面は、非貫通孔が表面の5%未満を占めるだけなので、少しの悪影響をも有さない。防曇性試験において、サンプルは曇らないままであった。作り出された非貫通孔を通って凝縮水が内側に通過し、吸水性の曇り止め層に吸収されるからである。防曇性試験は、ドイツ工業規格 EN168:2001、セクション16「透明パネルの防曇性試験」に従って実行された。
Example 1
The plastic lens is coated with a cured silicon film by a dip method, followed by a 5 μm thick water-absorbing polymer layer having anti-fogging properties (for example AF-100 , Sci Cron Technologies, or Crystal Coat AF 1140, SDC Technology Inc.). An antireflective coating is disposed on this surface using plasma ion deposition. This antireflection coating is composed of, for example, four layers of SiO 2 / TiO 2 and has an overall thickness of 250 μm. Due to the manufacturing conditions of densifying the layer by compression via ions, this layer has high wear resistance and its porosity is generally less than 20%. By a femtosecond laser (wavelength: 800 nm, pulse width: 120 fs), non-through holes having a diameter of 2 μm or less are introduced into the surface at intervals of 20 μm to 200 μm (see FIGS. 1 and 2). In this case, these non-through holes are not visible, but terminate at a depth of several microns inside the water-absorbing layer (anti-fogging layer) (see FIG. 1). The original surface of this surface produced in this way does not have any adverse effect, since non-through holes only occupy less than 5% of the surface. In the anti-fogging test, the sample remained unfogged. This is because condensed water passes through the created non-through hole and is absorbed by the water-absorbing anti-fogging layer. The antifogging test was carried out in accordance with German Industrial Standard EN 168: 2001, section 16 “Antifogging test of transparent panels”.

実施例2
プラスチックレンズを、硬化シリコンフィルム(厚み:3〜12μm)で被覆し、次いで真空法によって硬質反射防止コーティングシステム(厚み:180〜1,500nm)で被覆した。フェムト秒レーザーを用いて、直径が1μm未満の非貫通孔を少なくとも約20μmの間隔で、ガラス表面に対して垂直となるように、反射防止コーティングの側から出発して、それらの非貫通孔が目には見えないように製造した。そして、表面が露点温度を下回ると、凝縮水は毛細管効果によって非貫通孔に取り込まれる。サンプルは、非貫通孔が完全に水で充満しない限り曇らないままであった。
Example 2
The plastic lens was covered with a cured silicon film (thickness: 3-12 μm) and then with a hard anti-reflection coating system (thickness: 180-1,500 nm) by the vacuum method. Using femtosecond lasers, starting from the side of the anti-reflective coating, the non-through holes with a diameter of less than 1 μm are perpendicular to the glass surface at intervals of at least about 20 μm. Manufactured invisible to the eyes. When the surface falls below the dew point temperature, the condensed water is taken into the non-through hole by the capillary effect. The sample remained cloudy unless the non-through holes were completely filled with water.

実施例3
プラスチックレンズを、硬化シリコンフィルムで被覆し、次いで吸水層としての曇り止めフィルム(実施例1に記載)で被覆し、再び硬化シリコンフィルムで被覆した。真空法によって反射防止コーティングシステムをこの表面に付加した。吸水性ポリマーと反射防止コーティングとの間のシリコンフィルム層は、非常に柔らかい曇り止め材料から非常に硬質の反射防止コーティングに至る機械的な性質を生じさせるとともに、接着を促進するために役割を果たす。非貫通孔あるいは溝を、吸水性ポリマーの内側で終端するような方法で導入した。
Example 3
The plastic lens was covered with a cured silicon film, then with an anti-fogging film (described in Example 1) as a water absorbing layer, and again with a cured silicon film. An antireflective coating system was applied to this surface by the vacuum method. The silicon film layer between the water-absorbing polymer and the anti-reflective coating creates mechanical properties ranging from very soft anti-fogging materials to very hard anti-reflective coatings and plays a role in promoting adhesion . Non-through holes or grooves were introduced in such a way as to terminate inside the water-absorbing polymer.

本発明の眼鏡レンズの一実施形態を示す図。The figure which shows one Embodiment of the spectacle lens of this invention. 本発明の眼鏡レンズの他の実施形態を示す図。The figure which shows other embodiment of the spectacle lens of this invention. 本発明の眼鏡レンズの他の実施形態を示す図。The figure which shows other embodiment of the spectacle lens of this invention. 本発明の眼鏡レンズのサンプル表面の光学顕微鏡像を表す図。The figure showing the optical microscope image of the sample surface of the spectacle lens of this invention.

Claims (15)

ガラス基板と、
吸水性の第1層と、
(i)反射防止コーティング、ミラーコーティングあるいは硬質層、(ii)硬質層および反射防止コーティングの複合体あるいは組合せ、(iii)硬質層およびミラーコーティングの複合体および/または組合せ、のいずれかより選択される第2層と、
をこの順番で備え、
前記第2層および前記吸水性の第1層に非貫通孔が形成され、
前記非貫通孔は、前記第2層から出現して前記第2層を完全に貫通するとともに前記吸水性の第1層を少なくとも部分的に貫通していることを特徴とする光学素子あるいは要素。
A glass substrate;
A first layer of water absorption;
(I) selected from any one of antireflection coating, mirror coating or hard layer, (ii) composite or combination of hard layer and antireflection coating, (iii) composite and / or combination of hard layer and mirror coating A second layer,
In this order,
Non-through holes are formed in the second layer and the water-absorbing first layer,
The non-through hole emerges from the second layer, completely penetrates the second layer, and at least partially penetrates the water-absorbing first layer.
前記非貫通孔は、0.1μm〜10μmの範囲の直径を有していることを特徴とする請求項1に記載した光学素子あるいは要素。   The optical element or element according to claim 1, wherein the non-through hole has a diameter in a range of 0.1 μm to 10 μm. 前記非貫通孔は、前記第2層の表面において20μm〜1mmの間隔を有していることを特徴とする請求項1あるいは2に記載した光学素子あるいは要素。   3. The optical element or element according to claim 1, wherein the non-through holes have an interval of 20 μm to 1 mm on the surface of the second layer. 前記非貫通孔は、前記第2層の表面の30%未満を占めていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載した光学素子あるいは要素。   The optical element or element according to any one of claims 1 to 3, wherein the non-through hole occupies less than 30% of the surface of the second layer. 前記非貫通孔が、前記表面に対して本質的に垂直に設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載した光学素子あるいは要素。   The optical element or element according to any one of claims 1 to 4, wherein the non-through hole is provided substantially perpendicular to the surface. 前記ガラス基板と前記吸水層との間、および/または前記吸水層と前記反射防止コーティングもしくはミラーコーティングとの間に、第2層としての硬質層がさらに設けられていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載した光学素子あるいは要素。   The hard layer as a second layer is further provided between the glass substrate and the water absorbing layer and / or between the water absorbing layer and the antireflection coating or mirror coating. The optical element or element described in any one of 1 to 5. ガラス基板/硬質層/吸水層/反射防止コーティング、
および/またはガラス基板/吸水層/硬質層/反射防止コーティング、
および/またはガラス基板/硬質層/吸水層/硬質層/反射防止コーティング、
の配置構造を有していることを特徴とする請求項6に記載した光学素子あるいは要素。
Glass substrate / hard layer / water absorption layer / antireflection coating,
And / or glass substrate / water absorption layer / hard layer / antireflection coating,
And / or glass substrate / hard layer / water absorbing layer / hard layer / antireflection coating,
The optical element or element according to claim 6, wherein the optical element or element has the following arrangement structure.
疎水性および/または疎油性の層が前記第2層の上にさらに配置されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載した光学素子あるいは要素。   The optical element or element according to any one of claims 1 to 7, wherein a hydrophobic and / or oleophobic layer is further disposed on the second layer. 前記吸水層が吸水性のポリマー層であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載した光学素子あるいは要素。   The optical element or element according to claim 1, wherein the water absorbing layer is a water absorbing polymer layer. 前記ガラス基板が、合成樹脂材料あるいは無機物から作られていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載した光学素子あるいは要素。   The optical element or element according to claim 1, wherein the glass substrate is made of a synthetic resin material or an inorganic substance. 光学素子あるいは要素を製造するための方法であって、以下の順序の各ステップを備えることを特徴とする方法において、
(a)ガラス基板を提供するステップと、
(b)吸水層を付加するステップと、
(c)(i)反射防止コーティング、ミラーコーティングあるいは硬質層、(ii)硬質層および反射防止コーティングの複合体あるいは組合せ、(iii)硬質層およびミラーコーティングの複合体および/または組合せ、のいずれかより選択される第2層を付加するステップと、
(d)前記第2層を完全に貫通するように、かつ前記吸水層を少なくとも部分的に貫通するように、前記第2層および前記吸水層の所定の場所に非貫通孔あるいは溝を形成するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
A method for manufacturing an optical element or element comprising the steps of the following sequence:
(A) providing a glass substrate;
(B) adding a water absorbing layer;
(C) any one of (i) an antireflective coating, mirror coating or hard layer, (ii) a composite or combination of hard layer and antireflective coating, (iii) a composite and / or combination of hard layer and mirror coating Adding a second layer more selected;
(D) A non-through hole or groove is formed in a predetermined place of the second layer and the water absorbing layer so as to completely penetrate the second layer and at least partially penetrate the water absorbing layer. Steps,
A method comprising the steps of:
前記ガラス基板と前記吸水層の間、および/または前記吸水層と前記反射防止コーティングあるいは前記ミラーコーティングとの間に、硬質層がさらに設けられていることを特徴とする請求項11に記載した方法。   The method according to claim 11, further comprising a hard layer between the glass substrate and the water absorbing layer and / or between the water absorbing layer and the antireflection coating or the mirror coating. . 疎水性および/または疎油性の層が前記第2層にさらに付加されていることを特徴とする請求項11あるいは12に記載した方法。   The method according to claim 11 or 12, wherein a hydrophobic and / or oleophobic layer is further added to the second layer. 前記非貫通孔を、レーザー照射、サンドブラスト処理、電子線リソグラフィ、イオンビーム処理、超音波照射、あるいはウォータージェットによって、前記第2層および選択的に先に定義した疎水性および/または疎油性の層に、かつ前記吸水層に少なくとも部分的に、それぞれ形成することを特徴とする請求項11乃至13のいずれか一項に記載した方法。   The non-through holes are formed by the second layer and optionally the previously defined hydrophobic and / or oleophobic layer by laser irradiation, sandblasting, electron beam lithography, ion beam processing, ultrasonic irradiation, or water jet. The method according to any one of claims 11 to 13, wherein the water absorption layer is formed at least partially. 前記非貫通孔を、前記表面に対して本質的に垂直に設けることを特徴とする請求項11乃至14のいずれか一項に記載した方法。   15. A method as claimed in any one of claims 11 to 14, wherein the non-through holes are provided essentially perpendicular to the surface.
JP2008555660A 2006-02-24 2007-02-06 Scratch-resistant, low-reflective surface with anti-fogging properties Withdrawn JP2009527780A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006008784A DE102006008784A1 (en) 2006-02-24 2006-02-24 Scratch-resistant, anti-fog surface with anti-fog properties
PCT/EP2007/001013 WO2007098843A1 (en) 2006-02-24 2007-02-06 Scratch resistant, reflection reducing surface having anti-fog properties

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009527780A true JP2009527780A (en) 2009-07-30

Family

ID=38007635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008555660A Withdrawn JP2009527780A (en) 2006-02-24 2007-02-06 Scratch-resistant, low-reflective surface with anti-fogging properties

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20090053465A1 (en)
EP (1) EP1987378B1 (en)
JP (1) JP2009527780A (en)
DE (1) DE102006008784A1 (en)
WO (1) WO2007098843A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012185349A (en) * 2011-03-07 2012-09-27 Seiko Epson Corp Lens and manufacturing method therefor
JP2012185348A (en) * 2011-03-07 2012-09-27 Seiko Epson Corp Lens and manufacturing method therefor
JP2017526007A (en) * 2014-08-15 2017-09-07 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Reflective optical element
KR101806792B1 (en) * 2015-09-24 2017-12-08 주식회사 소프스톤 hybrid coating layer having hydrophilic and hydrophobic properties
WO2022211032A1 (en) * 2021-03-31 2022-10-06 ホヤ レンズ タイランド リミテッド Eyeglass lens
US11531142B2 (en) 2019-05-31 2022-12-20 Canon Kabushiki Kaisha Optical member and method for manufacturing optical member

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008041869A1 (en) * 2008-09-08 2010-03-25 Carl Zeiss Vision Gmbh Spectacle lens with color-neutral anti-reflection coating and method for its production
JP5489604B2 (en) * 2009-01-14 2014-05-14 ホーヤ レンズ マニュファクチャリング フィリピン インク Method for manufacturing optical article
JP5503935B2 (en) * 2009-09-30 2014-05-28 富士フイルム株式会社 Hard coat film, antireflection film, polarizing plate and image display device
WO2011119414A1 (en) * 2010-03-22 2011-09-29 Luxottica Us Holdings Corporation Ion beam assisted deposition of ophthalmic lens coatings
US8709582B2 (en) 2010-07-30 2014-04-29 Essilor International Optical article including an antireflecting coating having antifog properties and process for making same
KR101888232B1 (en) 2013-05-02 2018-08-13 칼 자이스 비전 인터내셔널 게엠베하 Method and system for determining the spatial structure of an object
DE102013208310B4 (en) * 2013-05-06 2019-07-04 Carl Zeiss Vision International Gmbh Optical element with substrate body and hardcoat layer and manufacturing method thereof
US9840639B2 (en) 2014-03-27 2017-12-12 Innosense Llc Hydrophilic anti-fog coatings
US9409380B2 (en) 2014-10-31 2016-08-09 Mcs Industries, Inc. Anti-fog mirror apparatus having a multi-layer film
FR3042500B1 (en) * 2015-10-14 2020-02-14 Essilor International OPTICAL ARTICLE HAVING A PRECURSOR COATING OF AN ANTI-FOG COATING HAVING ANTI-FOULING PROPERTIES OBTAINED FROM AN AMPHIPHILIC COMPOUND
DE102015013398B4 (en) 2015-10-19 2020-08-06 Dräger Safety AG & Co. KGaA Optical element with anti-fog properties
DE102016123016B4 (en) 2016-11-29 2020-06-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Process for producing a hydrophilic optical coating, hydrophilic optical coating and optical element with the hydrophilic optical coating
US11835797B2 (en) * 2018-08-06 2023-12-05 Donna Dipboye Spurrier Eyewear with water proof parts and anti-fog lenses
CN113473763A (en) * 2020-03-31 2021-10-01 Oppo广东移动通信有限公司 Shell, preparation method and electronic equipment
WO2021232218A1 (en) 2020-05-19 2021-11-25 Carl Zeiss Vision International Gmbh Spectacle lens with antifogging properties

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69232591T2 (en) * 1991-01-23 2002-08-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Water and oil repellent adsorbed film
US5316825A (en) * 1991-06-19 1994-05-31 Mitsubishi Kasei Vinyl Company Anti-fogging film made of a transparent synthetic resin
US5471036A (en) * 1991-12-02 1995-11-28 Sperbeck; Scott W. Goggle defogging system with transparent indium-tin-oxide heating layer disposed on a lens
IT230933Y1 (en) * 1993-07-20 1999-07-05 Moda Solaris Spa MULTI-LAYER LENS STRUCTURE, ESPECIALLY FOR SUNGLASSES
US5619288A (en) 1995-01-23 1997-04-08 Essilor Of America, Inc. Impact resistant plastic ophthalmic lens
WO1996029375A1 (en) * 1995-03-20 1996-09-26 Toto Ltd. Method of photocatalytically making the surface of base material ultrahydrophilic, base material having ultrahydrophilic and photocatalytic surface, and process for producing said material
JP3694881B2 (en) * 1995-10-30 2005-09-14 セイコーエプソン株式会社 Antifogging article having antireflection performance and method for producing the same
JPH10186102A (en) * 1996-12-26 1998-07-14 Yazaki Corp Anti-reflection film
JPH1184102A (en) * 1997-04-09 1999-03-26 Canon Inc Antifogging coating film and optical part using the same
US6287683B1 (en) * 1997-04-09 2001-09-11 Canon Kabushiki Kaisha Anti-fogging coating and optical part using the same
DE69938086T2 (en) * 1998-06-05 2009-01-29 Fujifilm Corporation Anti-reflection coating and display device with this layer
JP2000075104A (en) * 1998-09-02 2000-03-14 Canon Inc Antifogging optical article and its production
US20010026859A1 (en) * 1999-11-30 2001-10-04 Toru Nakamura Functional films, their use, articles having the films and processes for producing these
WO2002064877A2 (en) * 2001-01-30 2002-08-22 The Procter & Gamble Company Coating compositions for modifying surfaces
JP2003043207A (en) * 2001-08-03 2003-02-13 Canon Inc Antifog and antireflection optical article
JP2003161805A (en) * 2001-08-10 2003-06-06 Canon Inc Optical component and optical equipment incorporating the same
US7144123B2 (en) * 2003-04-09 2006-12-05 Lundgren Mark A Space optics cover and extendable baffle for contamination control
US7413787B2 (en) * 2004-10-20 2008-08-19 Agwest, Llc Adhesive sheet

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012185349A (en) * 2011-03-07 2012-09-27 Seiko Epson Corp Lens and manufacturing method therefor
JP2012185348A (en) * 2011-03-07 2012-09-27 Seiko Epson Corp Lens and manufacturing method therefor
JP2017526007A (en) * 2014-08-15 2017-09-07 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Reflective optical element
KR101806792B1 (en) * 2015-09-24 2017-12-08 주식회사 소프스톤 hybrid coating layer having hydrophilic and hydrophobic properties
US11531142B2 (en) 2019-05-31 2022-12-20 Canon Kabushiki Kaisha Optical member and method for manufacturing optical member
WO2022211032A1 (en) * 2021-03-31 2022-10-06 ホヤ レンズ タイランド リミテッド Eyeglass lens

Also Published As

Publication number Publication date
EP1987378B1 (en) 2011-07-20
US20090053465A1 (en) 2009-02-26
WO2007098843A1 (en) 2007-09-07
DE102006008784A1 (en) 2007-09-06
EP1987378A1 (en) 2008-11-05
WO2007098843A8 (en) 2007-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009527780A (en) Scratch-resistant, low-reflective surface with anti-fogging properties
JP6729565B2 (en) Substrate with low reflection film
EP2199835B1 (en) Optical component and manufacturing method of the optical component
CN107918167B (en) Substrate with antiglare film, liquid composition for forming antiglare film, and method for producing substrate with antiglare film
EP1447433B1 (en) Coating material composition and article having coating film formed therewith
WO2014129333A1 (en) Optical component
JP7010324B2 (en) Hypokeimenon with anti-glare film
JP6911828B2 (en) Glass laminate, display front plate and display device
EA024640B1 (en) Method for preparing an abrasion resistant optical article
WO2019078313A1 (en) Transparent substrate laminated body and method for producing same
US7178919B2 (en) Plastic lens for spectacles
JP2021103305A (en) Optical device including stack of optical layers with functional treatment
US20080038483A1 (en) Adhesion of hydrophobic coatings on eyeglass lenses
JP2009217049A (en) Microscope objective lens and microscope
JP2011107359A (en) Optical article
CN1235064C (en) Optical element and its production method and method for producing film
JP2006171204A (en) Method for manufacturing optical element
US7635523B2 (en) Grinding and stamping behavior of ophthalmic glasses with hydrophobic coating
JPH11133206A (en) Antireflection filter and character image display device using this antireflection filter
JP6780619B2 (en) Substrate with low reflective film and its manufacturing method
JP4023065B2 (en) Anti-reflective member
JP2004126532A (en) Optical member
JP2010072636A (en) Optical article and method for manufacturing the same
JP2008107836A (en) Process for producing optical member and thin film
JP2008532792A (en) Contamination resistant DLC film layer

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20100406